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摘 要:对IEC、GB50057-2010、GB50057-94、JGJ/T16-92等建筑物防雷规范进行对比,论述新规范中二、三类防雷建筑物的设计与施工中存在的变化以及相应措施。
关键词:建筑物防雷装置 电阻率 电涌保护器 接触电压 跨步电压 防侧击 接闪带
中图分类号:TU895 文献标识码：A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0043-01
1 引言
在建筑物防雷设计中,设计人员对一类防雷建筑物的防雷设计比较重视,但对大量的二、三类防雷建筑物的防雷设计却常有忽视,因此,2011年10月1日开始实施的《建筑物防雷设计规范》对二、三类防雷建筑物的防雷设计提出了更加明确、细致的要求。根据新规范要求,防雷设计和防雷施工工艺都发生了变化,为了更好的指导今后设计和施工,文中将从防雷规范、防雷设施分别进行比较和分析。
2 建筑物防雷新规范的变化及比较
现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92推荐性行业标准,1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057-94强制性国家标准,2011年10月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010强制性国家标准。GB50057-2010使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会IEC防雷标准接轨,设计施工更加规范化、标准化。
GB50057-2010将民用建筑分为三类,更加具体、细致,避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全,而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握GB50057-2010的实质,特将其主要修改内容整理如下。
2.1 增加了术语一章
详细阐述了新防雷设计规范中各类专业术语的含义,特别对“闪电感应”、“电涌保护器”做了更加详细的分类和描述,便于设计人员清楚地辨别和分析,更加具有针对性的进行设计。
2.2 变更了防接触电压和防跨步电压的措施
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.5.6规定了防接触电压和防跨步电压的内容,强调了“建筑物相互连接的钢筋在电气上是贯通且不少于10根柱子组成的自然引下线”、“引下线3m范围内地表层的电阻率不小于50kΩm,或敷设5cm厚沥青层或15cm厚砾石层”等具体做法,完善了防接触电压和防跨步电压的内容。
2.3 补充了外部防雷装置采用不同金属物的要求
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》5.1对防雷装置所采用的材料、最小截面、厚度等作了详细的规定,便于设计人员根据不同环境、位置条件下,对防雷装置的选择,最经济、合理的选用材料,避免了防雷装置选用的随意性和安全隐患的产生。
2.4 修改了防侧击的规定,补充了接闪器的敷设方式
(1)GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.3.9、4.4.8规定了“高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击”。明确了二、三类建筑物防侧击需要满足三个条件:一是建筑物需要高于60m,二是建筑物60m以上高度要满足建筑物总高度20%,三是超过60m的部位。与94版规范二类防雷建筑物高于45m应防侧击相区别,更加详细的规定了二、三类建筑物防侧击的范围,同时,防侧击高度由45m提高到60m,更适应了二、三类防雷建筑物的现实要求,“研究显示,小雷击电流击到高度低于60m建筑物的垂直侧面的概率是足够低的,所以不需要考虑这种侧击”(IEC62305—3:2010)。为此,这样修改不但节省造价,而且也会提高工程进度,既达到了防侧击的保护要求,又适应了未来建筑的发展趋势。
(2)GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.3.1、4.4.1规定了“当建筑物高度超过45m(60m)时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应相互连接”。
(3)GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.2.4规定了“当建筑物高度超过30m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外”。 明确了一类防雷建筑物接闪带的敷设方式。
2.5 详细规定了电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.2.4.8-14和6.4.1-8分别从电涌保护器的性能、选择条件、安装位置等几个方面详细阐述了如何选择和安装不同性能的各类别电涌保护器,其中,对电气系统和电子系统的电涌保护器的选择结合了IEC防雷标准,不断与国际接轨,比较94版规范更具有针对性,更加直观,便于设计人员选择切合实际需要的设备。
2.6 简化了雷击大地的年平均密度计算公式
雷击大地年平均密度计算的简化,参考了国际标准,大大缩短了设计人员繁杂计算的时间。
另外,在部分条款中,新规范做了更详细的说明,提出了更具体的要求,提供了更完善的措施,文中就不一一阐述了。
3 建筑物防雷设施的变化和选择
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》对防雷装置的材料、使用条件、连接件最小截面采用图表的方式做了详尽的说明,更加具体、直观和实用。
3.1 防雷装置材料选择更加具体
规范将防雷装置的材料分为铜、热镀锌钢、电镀铜钢、不锈钢、铝、铅等,分别按其使用环境、耐腐蚀性、连接最小截面作出了详细的规定,并对接闪器、接地体采用不同材料对应的不同最小截面,以及直径、厚度、注意事项等都做了具体的说明,更加具有指导性和靶向性。
3.2 修改了对接闪杆的要求
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》5.2.2接闪杆采用热镀锌圆钢或钢管,比94版规范采用圆钢或焊接钢管更为具体。
3.3 具体描述了电涌保护器的选择标准
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》6.4.1、6.4.3、6.4.5-6.4.8中对电涌保护器的安装条件提出了更加具体的要求,其中,6.4.5和6.4.6分别从电涌保护器安装位置、放电电流和有效电压保护水平分析了不同试验等级的电涌保护器的选用位置、最小放电电流,以及限压型电涌保护器和电压开关型电涌保护器的合理选用,并考虑了多组电涌保护器之间的最小距离、能量配合和连接电涌保护器的导体长度,充分弥补了94版规范中的不足,为设计人员参考设计提供了充足的依据。
4 结语
目前,在各种高层大型项目建设中,建筑物防雷已经贯穿到项目建设的全过程,电气设计人员更要切实理解和把握好新规范的新增重点、变化点,为以后的设计打好坚实的基础。
参考文献
[1] 国际电工委员IEC防雷标准[S].IEC62305—3:2010.
[2] 建筑物防雷设计规范(2010)[S].GB50057-2010.
关键词:建筑物防雷装置 电阻率 电涌保护器 接触电压 跨步电压 防侧击 接闪带
中图分类号:TU895 文献标识码：A 文章编号:1674-098X(2012)07(c)-0043-01
1 引言
在建筑物防雷设计中,设计人员对一类防雷建筑物的防雷设计比较重视,但对大量的二、三类防雷建筑物的防雷设计却常有忽视,因此,2011年10月1日开始实施的《建筑物防雷设计规范》对二、三类防雷建筑物的防雷设计提出了更加明确、细致的要求。根据新规范要求,防雷设计和防雷施工工艺都发生了变化,为了更好的指导今后设计和施工,文中将从防雷规范、防雷设施分别进行比较和分析。
2 建筑物防雷新规范的变化及比较
现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92推荐性行业标准,1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057-94强制性国家标准,2011年10月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010强制性国家标准。GB50057-2010使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会IEC防雷标准接轨,设计施工更加规范化、标准化。
GB50057-2010将民用建筑分为三类,更加具体、细致,避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全,而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握GB50057-2010的实质,特将其主要修改内容整理如下。
2.1 增加了术语一章
详细阐述了新防雷设计规范中各类专业术语的含义,特别对“闪电感应”、“电涌保护器”做了更加详细的分类和描述,便于设计人员清楚地辨别和分析,更加具有针对性的进行设计。
2.2 变更了防接触电压和防跨步电压的措施
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.5.6规定了防接触电压和防跨步电压的内容,强调了“建筑物相互连接的钢筋在电气上是贯通且不少于10根柱子组成的自然引下线”、“引下线3m范围内地表层的电阻率不小于50kΩm,或敷设5cm厚沥青层或15cm厚砾石层”等具体做法,完善了防接触电压和防跨步电压的内容。
2.3 补充了外部防雷装置采用不同金属物的要求
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》5.1对防雷装置所采用的材料、最小截面、厚度等作了详细的规定,便于设计人员根据不同环境、位置条件下,对防雷装置的选择,最经济、合理的选用材料,避免了防雷装置选用的随意性和安全隐患的产生。
2.4 修改了防侧击的规定,补充了接闪器的敷设方式
(1)GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.3.9、4.4.8规定了“高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击”。明确了二、三类建筑物防侧击需要满足三个条件:一是建筑物需要高于60m,二是建筑物60m以上高度要满足建筑物总高度20%,三是超过60m的部位。与94版规范二类防雷建筑物高于45m应防侧击相区别,更加详细的规定了二、三类建筑物防侧击的范围,同时,防侧击高度由45m提高到60m,更适应了二、三类防雷建筑物的现实要求,“研究显示,小雷击电流击到高度低于60m建筑物的垂直侧面的概率是足够低的,所以不需要考虑这种侧击”(IEC62305—3:2010)。为此,这样修改不但节省造价,而且也会提高工程进度,既达到了防侧击的保护要求,又适应了未来建筑的发展趋势。
(2)GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.3.1、4.4.1规定了“当建筑物高度超过45m(60m)时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应相互连接”。
(3)GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.2.4规定了“当建筑物高度超过30m时,首先应沿屋顶周边敷设接闪带,接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上,也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外”。 明确了一类防雷建筑物接闪带的敷设方式。
2.5 详细规定了电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》4.2.4.8-14和6.4.1-8分别从电涌保护器的性能、选择条件、安装位置等几个方面详细阐述了如何选择和安装不同性能的各类别电涌保护器,其中,对电气系统和电子系统的电涌保护器的选择结合了IEC防雷标准,不断与国际接轨,比较94版规范更具有针对性,更加直观,便于设计人员选择切合实际需要的设备。
2.6 简化了雷击大地的年平均密度计算公式
雷击大地年平均密度计算的简化,参考了国际标准,大大缩短了设计人员繁杂计算的时间。
另外,在部分条款中,新规范做了更详细的说明,提出了更具体的要求,提供了更完善的措施,文中就不一一阐述了。
3 建筑物防雷设施的变化和选择
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》对防雷装置的材料、使用条件、连接件最小截面采用图表的方式做了详尽的说明,更加具体、直观和实用。
3.1 防雷装置材料选择更加具体
规范将防雷装置的材料分为铜、热镀锌钢、电镀铜钢、不锈钢、铝、铅等,分别按其使用环境、耐腐蚀性、连接最小截面作出了详细的规定,并对接闪器、接地体采用不同材料对应的不同最小截面,以及直径、厚度、注意事项等都做了具体的说明,更加具有指导性和靶向性。
3.2 修改了对接闪杆的要求
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》5.2.2接闪杆采用热镀锌圆钢或钢管,比94版规范采用圆钢或焊接钢管更为具体。
3.3 具体描述了电涌保护器的选择标准
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》6.4.1、6.4.3、6.4.5-6.4.8中对电涌保护器的安装条件提出了更加具体的要求,其中,6.4.5和6.4.6分别从电涌保护器安装位置、放电电流和有效电压保护水平分析了不同试验等级的电涌保护器的选用位置、最小放电电流,以及限压型电涌保护器和电压开关型电涌保护器的合理选用,并考虑了多组电涌保护器之间的最小距离、能量配合和连接电涌保护器的导体长度,充分弥补了94版规范中的不足,为设计人员参考设计提供了充足的依据。
4 结语
目前,在各种高层大型项目建设中,建筑物防雷已经贯穿到项目建设的全过程,电气设计人员更要切实理解和把握好新规范的新增重点、变化点,为以后的设计打好坚实的基础。
参考文献
[1] 国际电工委员IEC防雷标准[S].IEC62305—3:2010.
[2] 建筑物防雷设计规范(2010)[S].GB50057-2010.